세계 과학 역사상 최초로 초대질량의 실제 블랙홀 모습을 포착한 연구진이 ‘브레이크스루상’을 통해 거액의 상금을 거머쥐었다. ‘실리콘밸리의 노벨상’ 또는 ‘과학계의 오스카’로도 불리는 브레이크스루상은 기초물리학, 생명과학 그리고 수학 등 3개 분야에서 뛰어나 성과를 이룬 개인이나 팀에게 시상한다. 수상 자에게 돌아가는 상금이 최대 300만 달러(약 36억 원)로, 노벨상 상금의 세 배에 가깝다. 올해의 브레이크스루상 수상팀은 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 연구진으로, 국내 천문학자를 포함한 347명의 과학자가 포진돼 있다. EHT 연구진은 지난 4월 거대은하 ‘M87’ 중심부에 있는 블랙홀 관측에 성공했다. 관측에 성공한 블랙홀은 지구로부터 5500만 광년 떨어져 있으며, 질량은 태양의 65억 배에 달한다. 태양 1개의 질량이 지구 33만 2000여개 질량과 맞먹는 걸 고려하면 가늠하기조차 어려울 정도다. EHT 연구진은 세계 각지에 놓여 있는 전파망원경 8대를 서로 연결해 하나의 망원경처럼 가동하는 초장기선 간섭(VLBI) 관측법을 통해 개별 망원경이 얻을 수 없는 블랙홀의 고해상도 이미지를 촬영할 수 있었다. EHT 프로젝트 총괄 단장인 미국 하버드 스미스소니언 천체물리센터 셰퍼드 도엘레만 박사는 AFP와 한 인터뷰에서 “우리는 몇 년 동안 사람들에게 블랙홀의 이미지를 보여주겠다고 말했고, 사람들은 직접 보고 나서야 믿겠다고 말했다”면서 “마침내 (우주 블랙홀에 관한) 강력한 근거를 얻었고 사람들은 새로운 분야의 탄생에 만족할 것”이라고 밝혔다. 이어 “상금 300만 달러는 함께 성과를 이룬 팀원들과 나눌 예정”이라고 덧붙였다. 한편 올해 8회째를 맞은 브레이크스루상의 시상식은 오는 11월 3일, 캘리포니아 마운틴뷰에 있는 미국항공우주국(NASA) 에임스연구센터에서 열릴 예정이다. 사진=AFP·연합뉴스 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

허블 우주 망원경은 인류의 과학적 지식을 한 단계 넓힌 획기적인 성과로 손꼽힌다. 하지만 1990년에 발사한 허블 우주 망원경은 본래 목표했던 관측 기간을 크게 초과해 임무를 수행했고 이제 퇴역할 시기가 점점 다가오고 있다. 미 항공우주국(NASA)은 그 후계자로 역사상 가장 강력한 우주 망원경인 제임스 웹 우주 망원경을 준비 중이다. 비록 여러 차례 발사가 연기되고 개발비가 치솟으면서 위기를 겪기도 했지만, 다행히 개발이 거의 완료되어 2021년까지는 발사할 수 있을 것으로 보인다. 하지만 제임스 웹 우주 망원경 혼자서 모든 우주 관측 임무를 수행할 순 없다. 스피처, 케플러, 찬드라 X선 등 여러 가지 다른 목적의 우주 망원경이 허블 우주 망원경과 힘을 합쳐 우주를 탐사했듯이 제임스 웹 우주 망원경과 함께 할 우주 망원경들이 필요하다. NASA는 작년에 케플러 우주 망원경의 후계자인 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)를 우주로 발사해 외계 행성 탐사 임무에 투입했다. 제임스 웹 우주 망원경은 그 뒤를 이어 2021년에 우주로 발사할 예정이다. 그리고 2020년대 중반, 이들과 함께 우주의 비밀을 밝힐 차세대 우주 망원경인 WFIRST(Wide Field Infrared Survey Telescope)가 발사될 예정이다. WFIRST는 최근 예비 설계 검토 작업을 마치고 최종 디자인 및 개발을 위한 예산을 확보했다. WFIRST는 허블 우주 망원경과 같은 2.4m 지름의 주경(primary mirror)을 지닌 우주 망원경이다. NASA가 6.5m 주경을 지닌 제임스 웹 우주 망원경보다 늦게 허블 우주 망원경과 같은 크기의 우주 망원경을 추가로 발사하는 데는 그럴 만한 이유가 있다. 망원경의 성능을 결정짓는 요소인 주경의 크기는 동일하지만, 이미지 센서의 크기가 비교할 수 없을 정도로 크고 성능도 강력하기 때문이다. WFIRST에 탑재될 2억 8800만 화소 이미지 센서는 허블 우주 망원경의 100배에 달하는 데이터를 한 번에 수집할 수 있다. WFIRST의 강력한 정보 수집 능력 덕분에 21세기 과학의 최대 미스터리 중 하나인 암흑 물질 및 암흑 에너지의 분포나 정체에 대한 결정적인 단서를 찾을 수 있을 것으로 기대된다. 막대한 정보를 지구로 전송하기 위해 WFIRST는 1.7m 크기의 고성능 안테나를 지니고 있으며 하루 1.375TB의 데이터를 전송할 수 있다.하지만 외계 행성을 연구하는 과학자에게 WFIRST는 더 특별한 의미가 있다. WFIRST는 별빛을 가리는 코로나그래프라는 장치가 설치된 우주 망원경으로 항성보다 10억배 어두운 행성을 찾을 수 있는 관측 능력을 지니고 있다. 흔히 외계 행성을 직접 관측하는 일은 서치 라이트 옆에 있는 반딧불 찾기에 비교된다. 행성이 별에 비해 너무 어두워서 지금까지 행성을 직접 관측한 경우는 매우 드물 뿐 아니라 관측 결과도 매우 제한적이었다. 특히 크기가 작은 지구형 행성을 직접 관측하기는 거의 불가능에 가까웠다. 하지만 WFIRST는 이제까지 추정만 할 수 있었던 외계 행성의 대기 성분이나 물의 존재, 표면 온도 등 여러 가지 정보를 실제로 측정할 수 있다. TESS가 지구와 흡사한 외계 행성을 발견하면 WFIRST는 이 행성이 실제로 지구와 비슷한 환경인지 검증할 수 있는 것이다. 2020년 중반 이후 제2의 지구 찾기가 본격화될 것으로 기대하는 이유다. 과학자들은 앞으로 10년 이내에 우주에 지구 같은 행성이 얼마나 흔하게 존재하는지, 외계 행성의 구성 성분이 태양계와 얼마나 비슷한지 더 자신 있게 말할 수 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지금까지 과학자들은 수성 궤도보다 훨씬 안쪽 궤도를 도는 거대 가스행성인 ‘뜨거운 목성’형 외계행성을 여럿 발견했다. 사실 초기에 발견된 외계행성은 대부분 뜨거운 목성형 행성이었다. 현재 관측 기술로 가장 찾기 쉬운 형태의 행성인 탓도 있지만, 목성보다 크면서 별에 바짝 붙어 공전하는 행성이 드물지 않은 것도 중요한 이유다. 아무튼 뜨거운 목성은 태양계에서 볼 수 없는 독특한 형태의 행성이고 상대적으로 관측이 쉬워 많은 연구가 이뤄지고 있다. 캐나다 맥길대 연구팀은 허블 우주망원경과 스피처 우주망원경의 데이터를 이용해 뜨거운 목성형 외계행성 12개의 표면 온도를 조사했다. 뜨거운 목성은 별에서 매우 가까워 공전 주기와 자전 주기가 같아지는 동주기 자전(Tidal locking) 현상이 일어난다. 지구와 달처럼 서로가 한쪽 면만 바라보면서 공전하는 것이다. 따라서 뜨거운 목성은 한쪽은 영원한 낮이고 반대쪽은 영원한 밤이다.연구팀은 우주망원경으로 뜨거운 목성의 스펙트럼을 분석해 낮과 밤인 지역의 온도 변화를 측정했다. 그 결과 낮인 지역은 온도가 섭씨 1700도까지 올라가지만, 영원한 밤이 계속되는 반대쪽 온도는 섭씨 800도 정도로 낮은 것으로 나타났다. 이 정도 차이는 당연할 것 같지만, 이론적인 예측보다 큰 차이다. 가스 행성이라는 점을 생각하면 낮인 지역에서 밤인 지역으로 열에너지 전달은 쉬운 편이다. 연구팀은 이 현상을 설명할 수 있는 가설로 암석 미네랄 성분의 구름과 비를 제시했다. 연구팀에 따르면 지구형 행성에서 흔한 암석 성분인 규산염(silicates)이나 황화망간(manganese sulfide)이 낮인 지역에서 기체 상태로 존재할 수 있다. 지구로 치면 증발한 암석이 대기 중에 존재하는 것이다. 이 기체가 밤인 지역에 도달하면 온도가 내려가면서 응결해 암석의 구름이 생성되고 일부는 아예 액체 상태가 돼 비처럼 쏟아진다. 이로 인해 밤인 지역은 생각보다 온도가 낮을 뿐 아니라 온도 역시 균일하다. 다만 이 가설을 검증하기 위해서는 이번 연구에 사용된 허블 우주망원경보다 더 강력한 망원경이 필요하다. 2020년대 초 발사 예정인 제임스웹 우주망원경이나 2020년대 중반 발사 예정인 WFIRST(Wide Field Infrared Survey Telescope) 망원경의 강력한 성능이라면 이 가설을 검증할 수 있을 것이다. 과학자들은 수천 개의 외계행성을 발견하는 데 성공했지만, 각각의 외계행성을 자세히 들여볼 수 있는 성능의 망원경이 없기 때문에 연구에 어려움을 겪고 있다. 차세대 우주망원경이 본격 가동에 들어가면 이 문제를 포함해 우주의 많은 비밀이 풀릴 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

교수가 대학원생 대신 저자 표시 ‘갑질’ 생사여탈권 쥐고 있어 부당함 주장 못해 韓, 171국 중 부실 학술지 논문 5% 최다 “관행 고치려면 반성·제도개선 함께해야”“외국 저널에 실으려던 논문인데 대학 가는 데 써야 해서 빨리 실리는 쪽을 택해 국내 저널에 실었다.” 조국 법무부 장관 후보자의 딸 조모(28)씨에게 의학논문 제1저자라는 ‘대입 스펙’을 만들어 줬다는 의혹을 받고 있는 장모 단국대 의대 교수의 말은 조씨가 ‘선물 저자’에 불과했다는 비판으로 돌아왔다. 논문에 기여하지 않았는데도 연구자의 판단에 따라 고교생이 과학기술논문인용색인(SCI)급 학술지 제1저자의 지위를 ‘선물’받았을 가능성이 제기되면서 학계에 적지 않은 파장을 일으키고 있다. 조 후보자 딸의 ‘의학 논문 제1저자’ 논란은 그동안 국내 학계에 만연했던 연구 부정의 민낯을 보여 줬다는 지적이 많다. 장 교수가 조씨의 소속을 고등학교가 아닌 연구소 연구원으로 기재한 것도 연구윤리 위반으로 꼽히는 대목이다. 학계에서는 이 기회에 정부와 학계가 연구 윤리를 뿌리에서부터 다시 세워야 한다는 목소리가 높다. 실제로 연구논문의 저자 표시에서 만연한 연구 부정은 연구자들 사이에서도 가장 심각한 연구윤리 위반으로 꼽히는 것으로 나타났다. 25일 한국연구재단이 지난달 발간한 ‘연구논문의 부당한 저자 표시 예방에 관한 연구’ 보고서에 따르면 재단이 지난 2월 대학 교원 2181명을 대상으로 설문조사한 결과 부당한 논문저자 표시에 대해 ‘심각하다’고 응답한 연구자는 총 1114명(51.1%)으로, 표절(616명·28.3%)과 논문 대필(608명·27.9%), 자료의 중복 사용(471명·21.6%) 등 다른 부정 사례들을 압도했다. 특히 부당한 논문저자 표시는 20대 연구자들(70.4%) 사이에서 가장 높은 비율로 ‘심각하다’는 응답이 나왔다. 서울의 한 대학 이공계 박사과정 A(38)씨는 “이공계 연구실에서는 교수가 대학원생들의 생사여탈권을 쥐고 있다”면서 “교수가 숟가락만 얹고 제1저자 자리를 가져가거나, 제1저자가 돼야 할 대학원생을 밀어내고 자신이 챙기는 대학원생을 제1저자로 올려도 부당함을 주장하는 건 상상하기 힘들다”고 털어놓았다. 지난해부터 논란이 돼 온 이른바 ‘부실 학술지’에 논문을 싣는 관행도 우리 학계의 신뢰도 추락을 부채질하고 있다. 한국연구재단의 ‘부실 학술 활동의 주요 특징과 예방 대책’ 보고서에 따르면 체코 연구진이 국제학술지 데이터베이스 스코퍼스(Scopus) 등을 통해 2013~2015년 부실 학술지 405종에 실린 논문 15만 4000여편을 분석한 결과 우리나라 논문의 투고 비율은 5%로 분석 대상이 된 171개국 가운데 가장 높았다. 한국을 제외한 170개 국가는 모두 2% 미만, 경제협력개발기구(OECD) 국가는 대부분 1% 미만이었다. 연구재단이 체코 연구진의 분석을 토대로 부실 학술지 160종을 재검토한 결과 2013~2018년 부실 학술지에 실린 논문 30만 3567편 중 6.8%(2만 601편)가 우리나라 논문이었다. 연구재단은 “부실 학회의 경우 동료 심사 절차가 없거나 형식적인 경우가 많아 논문 승인 여부가 금방 결정된다”고 지적했다. 교육부는 지난해 ‘연구윤리 확보를 위한 지침’을 개정해 논문 등에서 연구자의 소속과 직위 등을 정확하게 밝히도록 했다. 또 연구 부정을 저지른 교수는 중대성 등에 따라 국가 연구개발 사업에서 영구 퇴출하는 방안을 추진하기로 했다. 경기도의 한 사립대 교수는 “교수와 대학원생 간의 ‘갑질’이나 교수들 간 ‘논문 품앗이’ 등 학계에 만연한 관행들을 뜯어고치기 위해서는 학계의 반성과 정부의 제도 개선이 동시에 필요하다”고 말했다. 김소라 기자 sora@seoul.co.kr

하와이를 떠올리면 가장 먼저 생각나는 푸른 바다만큼 도드라지는 특징은 현지인들이 가진 온화한 성격이다. 푸른 하늘을 닮은 와이키키 해변에 이끌려 하와이를 찾은 여행객들은 현지에서 마주친 친절하고 유쾌한 성격의 ‘하와이안’에게 매료돼, 머지않아 이곳을 다시 찾아오겠다는 결심을 할 정도로 현지인들이 보여주는 매력은 천해의 자연을 넘어설 정도다. 필자와 평소 친하게 지내는 현지 청년 조나단 조 역시 하와이에서 나고 자란 젊은이다. 그의 성격을 보여주는 단적인 사례는 운전면허 취득 후 11년 동안 단 한 차례도 운전 중 ‘경적’을 울려본 적이 없다는 점이다. ‘조금 느리게 가도 괜찮다’는 현지 분위기 덕분이기도 하지만 그 만큼 나보다 남을 배려하는 문화가 하와이 전반에 자리잡고 있다는 점은 누구도 부인할 수 없는 것이 사실이다. 조나단 뿐이 아니다. 실제로 필자가 이곳에서 만나본 현지인들 중에 소위 ‘타인과 함께 느리게 더불어 사는 것’을 즐기지 않는 이들을 찾아보기 힘들다. 거리에서는 누구도 ‘경적’을 울리지 않는 것은 당연하고, 자동차 운전자들은 멀리서라고 길을 건너려는 보행자를 발견할 때면 비록 빨간 신호등일지라도 먼 거리에서 일제히 차를 세운다. 빠른 것을 미덕으로 여기는 서울에서 나고 자란 필자에게 이런 현지 문화는 다소 느린 ‘낯선 문화’로 비춰질 때가 있지만, 급하지 않게 천천히 남을 배려하는 삶의 자세에 대해 깊이 생각해보는 계기가 되기도 했다. 그런데 비록 천천히 갈지라도 타인의 생각을 배려하는 것이 먼저인 이곳의 풍토 속에서 유독 ‘내 주장’을 오래하는 사건이 지속되고 있어 많은 이들의 이목이 집중됐다. 더욱이 지난 6월부터 지금까지 매주 주말이면 ‘다운타운’과 시의회 광장을 중심으로 휘슬을 불며 모여드는 현지 주민들은 수개월 째 같은 목소리를 내고 있는 형편이다. 바로 마우나케아 산의 대형 천체 망원경 건립 공사와 이를 제기하기 위한 주민들의 대규모 시위에 대한 이야기다. 지난 6월 중순부터 시작된 ‘30미터 망원경'(Thirty Meter Telescope, 이하 TMT) 건립을 주도한 시 정부에 대해 하와이 원주민들의 반대 시위가 장기화되고 있는 것. 주경의 지름이 30m에 달하는 이 망원경은 완공 시 최대 130억년 떨어진 곳까지 관측할 수 있어 우주의 기원에 대한 답을 얻는 데 도움이 될 것이라는 게 과학계의 예측이다.반면, 수개월 째 장기화된 시위의 핵심은 ‘마우나케아’ 산 정상은 곧 하와이 원주민들에게 우주가 창조된 성지와 같은 곳으로 이 일대에 미 정부 주도의 대형 천체 망원경을 추가 건립하려는 시도는 성지를 훼손하겠다는 것과 같은 의미로 받아들여지고 있는 셈이다. 더욱이 이미 이 일대에는 지름 10미터 규모의 거대 반사망원경 10기가 지난 1970년부터 줄곧 운영되고 있는 형편이다. 특히 원주민들의 입장에서는 당시 이 일대에 들어선 천체망원경 건립 당시에도 미 정부와 과학연구소 측은 최대 건립 천체 망원경 수를 6기까지 한정하겠다고 약속, 현재의 추가 건립 계획은 이 같은 입장을 정면에서 뒤집는 처사라는 설명이다. 특히 이미 지난 1990년대부터 시도된 추가 건립 계획 실행으로 이 일대에 보존됐던 하와이 원주민들의 묘가 이전되는 등의 피해를 입었다는 것이 원주민들의 주장이다. 반면 수개월째 강경한 입장을 고수, 장기화된 원주민들의 시위와 관련해 현지인들 사이에서도 찬반 여론이 나뉘고 있는 형편이다. 현지에서 발행되는 일부 언론 중에는 ‘미래 과학 발전에 대한 기대를 가로 막는 원주민들의 처사’, ‘천체 과학 발전을 앞당길 수 있는 기회를 날려버리는 아둔한 사람들’이라는 과격한 표현으로 원주민 단체의 반대 시위를 비판했다. 특히 천문대 증축 계획에 찬성하는 이들은 시위 장기화로 인해 평소 천체 연구를 위해 출퇴근 했던 약 500명의 과학자들 접근이 막히면서 막대한 피해가 빚어지고 있다는 비판의 목소리를 제기하고 있는 상황이다. 하지만 밤낮없이 생업을 포기한 채 마우나케아 정상으로 이르는 도로를 막기 위해 모여드는 시위대에 대해 응원의 목소리를 보내는 이들도 적지 않다. 할리우드 대표 액션 배우 드웨인 존슨은 최근 마우나케아 산 정상의 시위대를 찾아 시위를 주도하고 있는 원로 주민들을 만난 것으로 알려졌다. 최근 와이키키 일대에서 결혼식을 진행하기 위해 하와이를 찾았다는 그는 원로 원주민들과의 만남에서 ‘하와이 문화가 존중받아야 한다’는 뜻을 전한 것으로 전해졌다. 이에 앞서 할리우드 배우 레오나르도 디카프리오는 자신의 SNS 계정을 통해 마우나케아 천체 망원경 추가 건립 반대와 시위대의 움직임에 지지의사를 표명하기도 했다. 뿐만 아니라 이달 중으로 개강을 앞둔 하와이 소재 대학 강단에서도 시위 지지의사 표명이 잇따르고 있는 상황이다. 하와이대학 일부 교수들은 마우나케아에서의 시위가 계속되는 동안 시위한 참여하는 학생들의 수업 일수를 보장해줄 것이라는 지지성명을 발표한 것. 이들 지지성명을 발표한 교수들은 반대 시위 참여로 인해 수업에 참가할 수 없는 학생들을 위해 인터넷을 활용한 원거리 학습 방법 등을 강구할 것이라는 입장이다. 해당 시위 지지성명에 찬성한 교수들의 수는 총 80여명으로 이들이 담당하는 과목 160개의 경우 온라인 강의와 개별 보충 강의 등 다양한 방식을 통해 추가 수업이 제공될 전망이다. 호놀룰루=임지연 통신원 808ddongcho@gmail.com 　　

뜨거워진 지구를 식히기 위해 일부 햇빛을 차단하는 신기술을 시험하는 공상과학(SF) 소설 같은 프로젝트가 10년 안에 현실이 될지도 모르겠다. 최근 미국 하버드대는 본교 연구진이 고안해낸 햇빛 차단 실험에 앞서 외부자문위원회를 구성했다고 발표했다. ‘성층권 통제 섭동실험’(Stratospheric Controlled Perturbation Experiment)으로 명명된 이 실험은 성층권에 탄산칼슘 같은 입자를 분사해 햇빛 차단 효과를 분석하는 것이다. ‘스코펙스’(SCoPEx)라고도 불리는 이 실험을 고안한 하버드대 연구진에 따르면, 이는 풍선 형태의 기상관측기구인 라디오존데를 사용해 미국 뉴멕시코 사막에서 고도 20㎞ 부근에 약 1㎏의 탄산칼슘 에어로졸(미세입자)를 분사하는 것이다. 초기 비용은 35억 달러(약 3조 9637억 원)로 알려졌다. 이렇게 분사한 미세입자는 길이 0.8㎞, 지름 90m의 튜브(관) 모양으로 일종의 ‘인공구름’을 형성한다. 그럼 지상에서 라디오존데를 제어해 그속을 통과하며 이런 입자가 실제로 태양광을 얼마나 반사하고 주변 대기에 어떤 영향을 미치는지 등을 자세히 측정하는 것이다. 하지만 이 실험은 지난 2017년 결국 심각한 가뭄이나 허리케인 등 기후 패턴을 급격히 바꾸거나 농작물을 해칠 수 있다는 다른 과학자들과 환경보호론자들의 우려 속에 진행되지 못했다. 이에 따라 하버드대는 외부자문위원회를 꾸리겠다고 밝혔던 것이다. 하버드대는 이 실험을 언제 시행할지 명확하게 밝히지 않았다. 한편 이 프로젝트는 미국 마이크로소프트의 창업자인 빌 게이츠의 ‘게이츠&멀린다재단’에서 자금을 지원하는 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양 질량의 무려 400억 배가 넘는 것으로 추정되는 거대한 괴물 블랙홀이 발견됐다. 최근 독일 막스 플랑크 천체물리학연구소 등 공동연구팀은 유럽남방천문대의 세계 최대 천체망원경 VLT(Very Large Telescope)로 초거대 타원형 은하인 '홀름버그 15A'의 중심을 분석한 결과 극대질량 블랙홀을 새로 발견했다고 발표했다. 지구에서 7억 광년 떨어진 곳에 위치한 홀름버그 15A 은하는 약 500개 이상의 은하들이 모여있는 ‘아벨(Abell) 85’라는 은하단(銀河團)의 주요 일원이다. 이번에 새롭게 발견된 블랙홀은 홀름버그 15A의 중심에 똬리를 틀고있으며 태양 질량의 400억 배가 넘어 극대질량 블랙홀(Ultramassive black hole)로 분류됐다. 　　 일반적으로 대부분의 은하들은 그 중심부에 우리 태양 질량의 수백 만 배 심지어 수십 억 배가 넘는 거대한 블랙홀을 품고 있다. 우리 은하 역시 예외가 아닌데 실제 중심에는 태양의 400만 배가 넘는 초질량 블랙홀 ‘궁수자리 A*’가 얌전하게 자리잡고 있다. 블랙홀은 우리의 태양 질량과 비교해 ‘체급’을 나누는데 태양보다 수십 만 배 이상 큰 초질량 블랙홀과 태양보다 3배 이상 큰 항성질량 블랙홀로 구분한다. 특히 우주에는 인간의 상상을 훌쩍 뛰어넘는 블랙홀도 존재하는데 태양의 100억 배 이상 질량을 가진 블랙홀을 극대질량 블랙홀이라 부른다. 연구를 이끈 키아누쉬 메르간 연구원은 "지금까지 발견된 블랙홀 중 가장 거대한 것 중 하나"라면서 "우리 태양계 모든 행성의 궤도를 잡아먹고도 남을 정도"라고 밝혔다. 　 한편 역대 발견된 것 중 가장 큰 블랙홀은 'TON 618' 이라고 불리는 퀘이사 중심에 자리잡은 블랙홀이 꼽히는데 태양 질량의 무려 660억 배로 추정된다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘천체물리학저널'(Astrophysical Journal) 최신호에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“좋은 음식이라도 소금으로 간을 맞추지 않으면 그 맛을 잃고 만다”라는 말이 있듯이 16~17세기 대항해시대를 거쳐 동양의 향신료가 발견되기 전까지 서양에서는 소금이 유일한 조미료였다. 수많은 조미료들이 있지만 소금은 여전히 많은 음식에 조미료로 쓰이면서 음식의 맛을 더해주는 주방의 핵심 식재료이다. 적당량의 소금은 음식의 풍미를 더해주고 입맛을 돋우지만 지나치게 많이 섭취할 경우는 각종 성인병의 원인이 된다. 이 때문에 세계보건기구(WHO)에서는 소금의 적정 섭취량을 정해 권고하고 있다. 최근 예방의학자들이 전 세계 국가들의 소금섭취량을 분석한 결과 중국인들 소금섭취량이 가장 많은 것으로 조사됐다. 영국 퀸메리 런던대 의대 울프슨 예방의학연구소 연구팀은 중국인들의 일일 소금 섭취량이 권장량의 두 배 이상으로 전 세계에서 가장 높다는 연구결과를 미국의학회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘미국심장의학회지’ 12일자에 실렸다. 연구팀은 중국 전역의 어린이 900명과 2만 6000명의 성인을 대상으로 한 소금섭취량 관련 국가통계 조사자료와 EMBASE, MEDLINE, Scopus와 같은 의학연구데이터베이스에서 관련 연구들을 추출해 메타분석을 통해 비교분석을 실시했다. 그 결과 중국 성인들은 하루 10g 이상의 소금을 섭취하고 있으며 3~6세 아이들은 5g 이상, 청소년들은 9g 넘는 소금을 섭취하는 것으로 조사됐다. WHO는 성인 기준 하루 5g 이상의 소금을 섭취하는 것을 금지하도록 권고하고 있다. 이와 함께 최근 40년 동안 중국인들의 소금 섭취량은 꾸준히 증가했으며 계속 세계적으로 높은 수준을 유지해온 것으로 확인됐으며 남부지방과 북부지방의 차이도 확인됐다. 중국 북부지방의 경우는 하루 11.2g의 소금을 섭취해 전 세계적으로 가장 많은 염분섭취 지역으로 확인됐지만 1980년대 일일 12.8g보다는 줄었으며 계속 줄어가는 추세라고 연구팀은 설명했다. 이는 염분 섭취와 관련한 정부의 식습관 교육과 함께 절임음식에 대한 의존도가 낮아지고 사철 채소 섭취가 늘었기 때문으로 분석된다. 반면 중국 남부지방은 1980년대 하루 8.8g에서 2010년대 10.2g으로 염분 섭취가 오히려 늘었다. 이는 가공식품 소비 증가와 외식의 증가 때문으로 보고 있다. 소금의 과다 섭취는 뇌졸중과 심장질환의 주요 원인인 혈압을 상승시키는데 중국의 연간사망자 중 40%가 고혈압 때문에 직간접적으로 사망하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 혈압을 낮추는 효과를 가진 칼륨 섭취량도 함께 관찰했다. 분석 결과 중국인들은 지난 40년간 칼륨섭취량은 지속적으로 줄어들었으며 모든 연령대에서 권장량의 절반 이하를 섭취하는 것으로 나타났다. 한편 중국 다음으로 소금 섭취가 많은 나라는 몬테네그로(10.7g), 포르투갈(10.5g), 베넹(9.9g), 이탈리아(9.7g), 인도(9.1g), 미국, 오스트리아(9.0g) 등으로 나타났다. 펭 허 퀸메리 런던대 의대 교수(환경·예방의학)는 “소금 섭취를 줄이고 칼륨 섭취를 늘리기 위해서는 정부에서 제대로 된 식습관 교육과 홍보가 필요하다”라면서 “어린 시절부터 소금 섭취가 많으면 이른 나이에 혈압이 높아질 가능성이 있기 때문에 중국인들의 미래 건강에 심각한 영향을 미쳐 막대한 사회적 비용이 들 수 있다”라고 경고했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

다이어트를 하겠다고 굳은 결심을 한 사람도 ‘딱 한 번만’이라고 생각하고 단짠(달고 짭짤한) 음식을 한 번 입에 대는 순간 나도 모르게 폭풍흡입하고 있는 모습에 스스로 깜짝 놀라는 경우가 있다. 많은 사람들이 달고 기름진 음식이 살을 찌우고 허리둘레를 굵게 만드는 등 외형을 바꾼다는 것은 잘 알고 있다. 그렇지만 뇌에는 어떤 영향을 미치는지 정확하게 알지 못하고 있다. 그런데 과학자들이 달고 기름지고 짭짤한 음식을 즐겨 먹게 되면 뇌의 특정 신경세포 활동을 변화시켜 과식을 막아주는 뇌 신경 ‘브레이크’를 고장낸다는 사실을 밝혀냈다. 캐나다 캘거리대 호츠키스 뇌연구소 스테파니 보그랜드 교수는 입맛을 자극하는 달고 기름진 음식이 뉴런의 활동을 변화시켜 과식을 하게 만든다는 사실을 메타분석을 통해 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 28일자에 발표했다. 메타 분석은 비슷한 주제로 연구된 문헌들을 통계적으로 통합하거나 비교해 새로운 결론을 도출해 내는 연구 방법이다. 과학자들은 달고 기름진 음식을 위주로 식사를 제공받은 생쥐와 영양분이 골고루 분포된 식단을 제공받은 생쥐의 유전자 발현을 비교함으로써 음식이 뉴런을 어떻게 변화시키는지 주로 관찰했다. 과학자들은 특히 외측 시상하부(lateral hypothalamus)에 주목했다. 외측 시상하부는 식사량, 섭식 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.과학자들은 뇌 신경세포의 활성화 정도를 관찰하기 위해 칼슘이미징이라는 광유전학 기술과 이광자현미경(two photon microscope)을 활용했다. 이광자 현미경은 파장이 두 배 긴 광자 2개를 이용해 빛의 산란을 줄임으로써 표적물을 보다 선명하게 볼 수 있도록 한 광학장치이다. 또 칼슘이미징은 세포 내 중요한 2차 신호전달물질인 칼슘의 농도를 이미지화시켜 세포의 활성을 확인할 수 있도록한 기술이다. 그 결과 균형잡힌 식사를 해온 생쥐들은 설탕물이나 기름진 음식을 먹게 하더라도 적당한 시기에 외측 시상하부에서 식사를 마치라는 신호가 전달됐지만 비만한 생쥐들의 경우는 외측 시상하부의 반응 속도가 느리다는 사실이 확인됐다. 또 균형 잡힌 식사를 해온 생쥐들에게도 12주 이상 달고 기름진 음식만으로 식단을 바꿔 비만을 유발시킨 경우 마찬가지로 외측 시상하부의 반응속도가 느려져 과식을 하는 것이 관찰됐다. 12주 만에 외측 시상하부 반응속도가 이전보다 80% 가량 줄어들었다고 과학자들은 밝히고 있다. 스테파니 보그랜드 박사는 “식단을 바꾸는 것은 매우 미묘한 변화라고 생각할 수 있겠지만 이것이 뇌세포의 활동과 성질을 완전히 바꿔버릴 수 있다는 것은 놀라운 일”이라고 “식사 조절과 관련된 뇌 신경세포들과 관련 수용체를 찾아낸다면 약물이나 기타 방법으로 과식이나 폭식을 제어하는 것도 가능할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

차세대 ‘행성 사냥꾼'인 우주망원경 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 역대 가장 작은 외계행성을 발견했다. 지난 17일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지구와 화성 중간 사이즈의 새 외계행성을 발견했다는 연구결과를 학술지 ‘천문학저널'(The Astronomical Journal)에 발표했다. L 98-59b로 명명된 이 외계행성은 지구의 약 80% 크기로 TESS가 지금까지 발견한 것 중 가장 작다. 함께 발견된 '형제'인 L 98-59c와 L 98-59d는 각각 지구의 1.4배, 1.6배 크며 모두 항성 L 98-59 주위를 돈다. 우리의 태양 기준으로 약 35광년 떨어진 곳에 위치한 L 98-59는 태양 질량의 3분의 1 정도인 적색왜성으로 밝게 빛나지만 차가운 별이다.다만 NASA 측은 세 행성의 사이즈만 알아냈을 뿐 대기의 존재유무 등 세부적인 특징에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다고 밝혔다. 논문의 선임저자인 고나드 우주비행센터와 세티 연구소 베슬린 코스토프 박사는 "이번 외계행성 발견은 TESS의 위대한 공학적, 과학적 업적"이라면서 "지구보다 작은 행성은 탐지하기가 어려우며 대기 연구를 위해서는 궤도 연구가 더 필요하다"고 설명했다. 　한편 지난해 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하고 있다. 특히 TESS에 ‘차세대’라는 명칭이 붙은 이유는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이기 때문으로 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이후 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2021년 이후로 발사가 연기된 ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난달 25일(현지시간) 지구를 최근접해 지나간 특이한 소행성의 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 3일 유럽남방천문대(ESO)는 초거대망원경 ‘VLT'(Very Large Telescope)로 포착한 소행성 ‘1999 KW4’의 모습을 사진으로 공개했다. 폭이 1.3㎞로 큰 편에 속하는 1999 KW4는 여러모로 흥미로운 소행성이다. 1999 KW4는 놀랍게도 그 주위를 도는 지름 500m 정도의 작은 위성 하나를 거느리고 있다. 둘 간의 거리는 약 2.6㎞로 지난 25일 1999 KW4는 시속 7만㎞의 속도로 지구를 지나갔다. 전문가들은 이처럼 크기가 다른 두 개의 소행성으로 이루어져 서로를 공전하는 천체를 ‘쌍 소행성’(asteroid binary)이라 부른다. 이날 지구와의 최근접 거리는 520만㎞로, 물론 우리에게 미치는 영향은 없었지만 학자들에게 1999 KW4는 중요한 연구자료가 된다. ESO 천문학자 올리비에르 하이노트는 "지구와 충돌할 위험이 없더라도 이같은 소행성은 우리에게 유용한 자료를 제공한다"면서 "최악의 경우 지구와 충돌하는 소행성이 있다면 지구 대기와 표면과 어떻게 상호작용하는지 예측하는데 도움을 줘 충돌시 피해를 줄일 수 있다"고 설명했다. 전문가들은 1999 KW4가 미 항공우주국(NASA)이 계획 중인 ‘다트’(DART·Double Asteroid Redirection Test)에도 참고가 될 것으로 보고있다. NASA는 소행성으로부터 지구를 지키기 위한 모의실험으로 오는 2021년 6월 일론 머스크의 스페이스X와의 협업으로 팰컨 9 로켓을 통해 특별한 우주선을 쏘아 올릴 예정이다. DART는 길이 2.4m의 우주선을 지구에서 약 1100만 ㎞ 떨어진 소행성 디디모스 쪽으로 보내 충돌시켜 그 궤도를 조금 바꾸는 것이 목표다. 디디모스 역시 한 쌍으로 된 소행성으로, 지름 780m의 디디모스A와 지름 160m의 디디모스B로 이뤄져 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이 사진은 지구에서 약 1억 3000만 광년 떨어진 렌즈형 은하 ‘NGC 4993’의 모습을 보여준다. 유럽남방천문대(ESO)에 따르면, 이는 칠레 파라날 천문대에 있는 초거대망원경(VLT)에 장착된 3차원 광시야 분광관측기기 MUSE(Multi Unit Spectroscopic Explorer)를 사용해 촬영한 것이다. 사실 렌즈형 은하는 그리 보기 드문 천체는 아니다. 하지만 많은 연구자가 비교적 가까운 이 은하에서 이른바 ‘킬로노바’(Kilonova·메크로노바 또는 R-과정 초신성이라고도 한다)로 불리는 현상이 관측되자 주목하고 있는 것이다. 킬로노바는 두 개의 중성자별이 충돌하면서 고에너지의 입자로 이뤄진 강력한 제트가 우주 공간으로 방출할 때 생기는 빛이다. 이때 금은 물론 백금, 우라늄과 같이 무거운 원소가 대량으로 생성됐다고 추정되고 있기에 최근에는 일반인들도 관심을 보이게 됐다. 은하 속 두 중성자별의 충돌로 발생한 중력파는 2017년 8월 미국의 라이고(LIGO)와 유럽의 비르고(VIRGO)의 공동 연구단에 의해 처음 검출됐다.사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

북두칠성 안에 있는 별 중 하나는 외계 은하에서 온 별인 것으로 밝혀졌다. 별빛을 분광기로 분석하여 스펙트럼을 조사하면 각 별의 화학적 성분을 알려주는 특징적인 암선들이 나타나는 데, 이를 해당 별의 화학적 지문이라 한다. 새 연구는 이를 단서로 북두칠성 안의 한 별이 우리은하가 아닌 외부 은하에 속했던 별임을 밝혀냈다.　​ 이 별의 독특한 화학적 성분은 우리 은하계에 있는 여느 별들과는 다르며, 오히려 가까운 왜소은하에 있는 별들과 더 많은 공통점을 가지고 있다고 새 연구들이 밝히고 있다. 중국과학원 등 국제공동연구팀은 J1124 + 4535라는 이름의 이 괴짜 별은 오래 전 우리은하와 충돌한 왜소은하에서 온 것으로 새 연구에서 제안했다. 그 이론에 따르면, 충돌한 왜소은하가 떨어져 나갔을 때, 이 별이 홀로 좌초되었다는 것이다. 이런 일은 은하의 역사에서 그렇게 흔하진 않지만, 그래도 종종 다른 은하에서 이주한 별들이 유입되는 경우가 끊임없이 이어져오고 있다. 이 별은 2015년 세계 최대 규모의 천체 스펙트럼 분광망원경인 중국의 라모스트(LAMOST, Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope)에 의해 큰곰자리에서 처음 발견되었다. 그후 2017년 일본의 스바루 망원경에 의해 고해상도 이미지가 포착됐다고 4월 29일 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy)지에 보고되었다. J1124의 스펙트럼을 판독해본 결과, 마그네슘 같은 금속 원소의 함량은 우리은하의 별들에 비해 상대적으로 낮은 반면, 희토류 원소인 유로퓸(europium)의 비율은 높은 것으로 나타났다. 이는 곧, 이 별이 우리은하에 비해 별의 생성 속도가 현저히 느린 왜소 은하 출신이라는 점을 뜻한다. 같은 은하에서 생성된 별은 대부분 비슷한 화학적 조성을 지니고 있다. 별의 화학적 조성은 별이 형성된 곳의 우주 먼지와 가스 구름의 성분을 반영한다. 가까운 이웃 별들은 일반적으로 동일한 재료로 만들어진 만큼 유사한 화학적 성분을 가지게 마련이다. 어떤 별이 한 그룹에서 전혀 다른 조성을 보이면 과학자들은 그 별이 어디서 태어난 것인지 찾게 된다. 이전의 연구들은 오래 전 우리은하가 왜소은하와 충돌하고 흡수함으로써 형성되었다는 사실을 발견했다. J1124 + 4535와 같은 금속 원소 비율이 낮은 별은 현재 우리은하를 돌고 있는 왜소은하에서 흔히 볼 수 있다고 과학자들은 보고했다.이 연구에 따르면, J1124 + 4535에 대한 화학적 분석은 수십억 년 전 우리은하를 형성한 은하 합병에 대한 ‘가장 명확한 화학적 증거’를 제공한다. 그러나 이것은 우리은하의 격동의 역사를 암시하는 유일한 우주적 증거는 아니다. 우리은하 중심의 팽대부는 약 100억년 전 소시지 모양의 왜소 은하와 충돌한 결과라고 과학자들은 보고 있다. 이 사건으로 인해 수십억 개의 별이 유입되어 우리은하의 중심을 부풀게 만들었다. 그 중 어떤 별들은 우주에서 가장 오래된 천체에 속한다. 우리은하의 미래에는 훨씬 격동적인 사건이 기다리고 있다. 우리은하는 현재 대마젤란 은하와 충돌하는 코스에 있다. 다행스럽게도 적어도 20억 년 안에는 충돌이 일어나지는 않을 것이다. 그리고 그 충돌 다음에는 20~30억년 후 안드로메다 은하와의 충돌이 또 기다리고 있다. 물론 그때까지 지구 행성에 인류가 생존해 있지는 않겠지만, 만약 인간이 있다면 지구 하늘전체를 가리며 두 은하가 충돌하는 장관을 볼 수 있을 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

우리는 항상 수많은 세균, 바이러스, 기생충 감염의 위험에 노출되어 있다. 하지만 복잡한 면역 시스템이 우리를 항상 안전하게 지켜준다. 이 면역 시스템에서 중요한 역할을 담당하는 것이 보체 시스템(complement system)이다. 보체는 여러 개의 단백질로 구성된 면역 시스템으로 세균 표면에 표시를 남겨 백혈구가 쉽게 잡아먹게 만들거나 여러 가지 면역 관련 물질 생성과 분비를 돕는다. 그리고 보체가 세균 표면에 구멍을 뚫어 직접 세균을 죽일 수도 있다. 보체가 세균 표면에 구멍을 뚫는 과정에는 여러 보체 단백질이 관여하는데, 최종적으로는 세균 표면에 형성되는 막공격복합체(MAC, membrane attack complex)가 도넛 모양의 원통형 구조를 만들어 세균 표면에 구멍을 뚫는다. 몸에 여러 개의 구멍이 뚫린 세균은 당연히 죽게 된다. 이 과정은 많은 연구를 통해 잘 알려졌지만, 구멍이 뚫리는 순간을 직접 영상으로 촬영하기는 어려웠다. 구멍의 지름 자체가 10나노미터에 불과한 데다, 상당히 짧은 시간에 형성되기 때문이다. 영국 임페리얼 칼리지 런던의 에드워드 파슨스 박사가 이끄는 연구팀은 원자력 현미경(atomic force microscopy)를 이용해 이 과정을 촬영하는 데 성공했다.(사진) 최신 원자력 현미경 기술을 통해 과학자들은 세균 표면에서 막공격복합체가 형성되는 과정을 더 잘 파악할 수 있다. 이를 통해 세균이 어떻게 면역 시스템에 의해 파괴되거나 혹은 면역 시스템을 회피하는지 더 잘 이해할 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구는 저널 네이처 커뮤니케이션스에 실렸다. 많은 연구에도 불구하고 우리 몸의 복잡한 면역 시스템은 아직도 모르는 부분이 많다. 과학자들은 순수 학문적 연구는 물론 효과적인 치료법 개발을 위해 연구를 계속하고 있다. 세균이나 바이러스, 암세포가 어떻게 면역 시스템을 피해 생존하고 증식하는지 이해할 수 있다면 면역 시스템을 돕는 방법을 개발할 수 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

고용노동부 산하 한국안전보건공단에서 발간하는 국내 유일의 산업안전보건 국제학술지인 ‘SH@W’가 지난 1월 과학기술논문 인용색인(SCIE)과 사회과학논문 인용색인(SSCI)에 공동으로 등재됐다. 안전보건공단은 오는 7월 산업안전보건 강조 주간에 SCI 등재와 산하 산업안전보건연구원 창립 30주년 기념 세미나를 개최한다고 24일 밝혔다. 2010년 창간한 SH@W는 공학·의학 등 과학기술뿐 아니라 법학·심리학·경제학 등 사회과학 분야에 이르기까지 산업 안전 보건과 관련된 연구를 종합적으로 다루는 학술지다. 연 4회 발간한다. 2012년엔 국내 최대 의학 학술 데이터베이스인 코리아메드(KoreaMed)에, 2013년엔 세계 최대 논문 색인 데이터베이스인 스코프스(SCOPUS)에 등재되는 등 나라 안팎에서 인지도를 쌓았다. 2016년 12월엔 학문적 가치를 인정받은 신규 학술지가 주로 등재되는 ‘ESCI’에 이름을 올리기도 했다. 지난해 2월 기준 국내 SCI급 저널이 120여개 내외인 점을 감안하면 이번 등재를 통해 안전보건공단의 산재예방 연구가 국제적인 수준까지 올라선 것으로 평가된다. SH@W에 수록된 연구들은 산업안전보건연구원과 학술지 인터넷 사이트를 통해 누구나 무료로 열람할 수 있다. 지난달 발간된 제10권 제1호에 실린 편집위원장의 10주년 기념 사설에는 SH@W가 걸어온 지난 10년의 내용이 담겼다. 그동안 잘 알려지지 않았던 개발도상국의 안전보건 사례와 선진국의 지식과 경험을 제공하는 통로로 SH@W가 활용된 점도 소개됐다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

지난 1990년 4월 24일(현지시간) 우주의 심연을 들여다 보고 싶은 인류의 꿈을 담은 우주망원경 한 대가 미 항공우주국(NASA)의 디스커버리호에 실려 힘차게 날아올랐다. 다음 주면 29번째 생일을 맞는 ‘허블우주망원경’(Hubble Space Telescope)이다. 지난 18일(현지시간) NASA와 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경의 29번째 생일을 자축하는 환상적인 천체 사진을 공개했다. 매해 이맘 때 생일카드처럼 공개하는 이 사진 속 대상은 마치 모래시계같은 모습을 띤 '남쪽의 게성운'(Southern Crab Nebula)이다. 남쪽 게성운은 늦봄부터 초여름에 남쪽하늘에서 볼 수 있는 센타우루스자리에 위치에 있으며 우리와는 약 7000광년 떨어진 곳에 위치해 있다.정식명칭이 'Hen2-104'인 게성운은 그 이름처럼 몸과 다리가 마치 게처럼 생겼다. 남쪽 게성운이 이렇게 환상적인 모습을 띄는 이유는 성운 중심에 적색거성과 백색왜성이 쌍성계를 이루고 있기 때문이다. 영원할 것 같아 보이는 우리의 태양같은 별도 역시 주어진 수명이 있어 적색거성 단계를 거쳐 가스를 잃고 생을 마감하게 된다. 이후 남은 가스는 행성상 성운이라는 아름다운 가스 성운이 되고 중심에 남은 잔해는 모여 백색왜성을 이룬다. 곧 이 사진은 수명을 다한 두 별의 상호작용이 만든 작품으로 NASA 측은 '중력의 왈츠'(gravitational waltz)라는 재미있는 표현으로 묘사했다.지름 2.4m, 무게 12.2t, 길이 13m로, 지금도 지상 569㎞ 높이에서 97분 마다 지구를 돌며 먼 우주를 관측하고 있는 허블우주망원경은 대기의 간섭없이 멀고 먼 우주를 관측하기 위해 제작됐다. 허블우주망원경은 29년의 세월동안 100만 건이 넘는 관측 활동을 벌였으며 이를 통해 천문학자들은 1만 2000건 이상의 논문을 발표했다. 그간 몇 번의 수리 과정을 거치는 우여곡절을 겪었지만 허블우주망원경은 지상 천체망원경보다 10~30배의 해상도를 가진 사진을 지금도 충실히 전송해오고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

별의 지름은 질량, 밝기, 표면 온도, 거리 등과 더불어 매우 중요한 물리적 특징이다. 하지만 아무리 큰 별이라도 지구에서 대부분 멀리 떨어져 있어 강력한 망원경으로도 작은 점으로 보이는 경우가 대부분이다. 지구에서 가까운 거리에 있는 일부 별을 제외하고서 별의 지름을 직접 측정하는 일은 거의 불가능에 가깝다. 하지만 방법이 아예 없는 것은 아니다. 독일 전자 싱크로트론 연구소의 타렉 하산과 스미스소니언 천체물리학 관측소의 마이클 다니엘이 이끄는 23개 대학의 국제 협력 연구팀은 지름 60km의 소행성을 이용해서 지구에서 700광년과 2674광년 떨어진 별의 지름을 정확히 측정했다. 원리는 간단하다. 소행성의 크기, 거리, 이동 속도를 알고 있고 별까지의 거리를 알고 있으면 소행성이 별빛을 가리는 시간을 측정해 별의 지름을 잴 수 있다. 물론 지구에서 봤을 때 우연히 별 앞으로 소행성이 지나가야 하므로 상당한 우연의 일치가 필요하지만, 태양계는 많은 소행성이 있고 은하계에는 무수히 많은 별이 있기 때문에 이런 일이 종종 발생한다. 문제는 이를 관측하는 일이다. 국제 과학자팀은 이 현상을 관측하기 위해 미국 애리조나 프레드 로렌스 휘플 천문대의 베리타스(Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System·VERITAS) 망원경을 사용했다. 이 망원경은 이미징 대기 체렌코프 망원경(Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope)이라는 매우 특수한 형태의 망원경으로 지름 12m 망원경 4대가 같이 작동해 빠르게 움직이는 소행성의 이동을 포착한다. 베리타스는 초당 300장의 사진을 찍어 별빛이 가리는 시간을 측정한다. 연구 결과 2674광년 떨어진 거성인 'TYC 5517-227-1'은 태양 지름의 11배인 것으로 나타났다. 700광년 떨어진 'TYC 278-748-1'은 태양과 비슷한 G형 별로 지름은 태양의 2.17배다. 이 정도 거리에 있는 별의 지름을 정확히 측정할 수 있는 기회는 과학자들에게도 흔치 않다. 별의 지름을 정확히 측정할 수 있으며 별의 구조와 특징에 대해서 더 자세히 파악할 수 있으며 직접 측정할 수 없는 별의 지름을 추정하는 방법의 정확도를 높일 수 있다. 사실 상식적으로 생각하면 멀리 떨어진 별의 지름을 측정하는 일은 불가능에 가깝기 때문에 포기하는 것이 당연하다. 하지만 다른 분야와 마찬가지로 과학자들은 안되는 상황에서 어떻게든 되는 방법을 고민해왔다. 이런 고민이 결국 과학 발전을 이끄는 원동력일 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

새로운 세상을 찾아나선 차세대 ‘행성 사냥꾼’이 지구와 비슷한 크기의 외계행성을 찾아냈다. 지난 15일(현지시간) 미국 CNN 등 해외 주요언론은 지구에서 약 53광년 떨어진 항성계에서 지구만한 외계행성과 '형제' 행성이 새롭게 발견됐다고 보도했다. 우리 태양의 80% 정도 질량을 가진 항성 HD 21749 주위를 도는 이 외계행성의 이름은 HD 21749c. 항성을 단 8일 만에 공전할 만큼 바짝 붙어있는 HD 21749c는 지구 지름의 89%에 달하는 암석형 행성이다. 다만 HD 21749c는 암석형이면서 지구와 크기가 비슷한 특징이 있지만 표면온도가 427°C에 달해 생명체가 살기는 힘들어 보인다. 이에반해 함께 발견된 HD 21749b는 지구 질량의 23배, 반지름 기준 2.7배 크기의 가스형 행성이다. 태양계의 해왕성과 비슷해 '미니 해왕성'이라 불리지만 훨씬 더 따뜻하며 항성을 단 36일 만에 돈다. 이번 외계행성 발견이 언론의 주목을 받는 것은 차세대 행성 사냥꾼이라 불리는 미 항공우주국(NASA)의 우주망원경 ‘테스’(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 '작품'이기 때문이다.이번 연구를 이끈 미국 카네기 연구소 조한나 테스케 연구원은 "TESS가 발사된 지 1년 밖에 안됐지만 벌써 외계행성을 찾는 '게임 체인저' 역할을 하고 있다"면서 "우리은하에 지구만한 외계행성은 많지만 크기가 작아 발견하기 매우 어렵다"고 설명했다. 이어 "이번 외계행성 발견으로 앞으로 더 작은 항성에서 더 작은 행성을 찾아낼 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 보도에 따르면 이번 발견은 TESS가 찾아낸 10번째 외계행성으로 기록됐다.　 지난해 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하고 있다. 특히 TESS에 ‘차세대’라는 명칭이 붙은 이유는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이기 때문으로 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이후 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2021년 이후로 발사가 연기된 ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이론과 간접 증거로만 존재했던 블랙홀을 인류가 마침내 확인했습니다. 세계 8곳의 전파망원경을 연결하여 만든 지구 크기의 가상 망원경인 ‘사건지평선 망원경’(EHT·Event Horizon Telescope)으로 블랙홀을 포착함으로써 1세기 넘게 추적해온 블랙홀의 실체를 드디어 파악하기에 이른 것입니다. 이로써 1915년 발표된 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 다시 한번 검증에 거뜬히 통과하는 쾌거를 이룩했습니다. 즉, 물체의 질량이 주변 시공간을 휘게 하며, 질량이 클수록 시공간의 곡률은 더욱 큰 곡률을 갖게 된다는 내용입니다. 천문학 최대의 화두인 블랙홀이란 과연 무엇일가요? 초간단 정리해보겠습니다. 상상 속에서 태어난 ‘검은 별’(Dark stars) 블랙홀은 우주에서 가장 기이하고도 환상적인 천체라 할 수 있습니다. 물질밀도가 극도로 높은 나머지 빛마저도 빠져나갈 수 없는 엄청난 중력을 가진 존재입니다. 가까이 접근하는 모든 물체를 가리지 않고 게걸스럽게 집어삼키는 중력의 감옥, 블랙홀. 모든 연령층, 모든 직업군을 아우르면서 블랙홀에 대해 크나큰 관심을 불러일으키고 상상력을 자극하는 것은 대체 무엇 때문일까요? 이 괴이쩍은 존재는 최초로 인간의 상상 속에서 태어났습니다. 1783년, 천문학에 관심이 많던 영국의 지질학자 존 미첼이 밤하늘의 별을 보면서 엉뚱한 생각을 합니다. 뉴턴의 중력 법칙과 빛의 입자설을 결합하여, '별이 극도로 무거우면 중력이 너무나 강한 나머지 빛마저도 탈출할 수 없게 되어 빛나지 않는 검은 별이 될 것이다' 이것이 블랙홀 개념의 첫 씨앗이었습니다. 미첼은 이런 생각을 쓴 편지를 왕립협회로 보냈습니다. '만약 태양과 같은 밀도를 가진 어떤 구체의 반지름이 태양의 500분의 1로 줄어든다면, 무한한 높이에서 그 구체로 낙하하는 물체는 표면에서 빛의 속도보다 빠른 속도를 얻게 될 것이다. 따라서 빛이 다른 물체들과 마찬가지로 관성량에 비례하는 인력을 받게 된다면, 그러한 구체에서 방출되는 모든 빛은 구체의 자체 중력으로 인해 구체로 되돌아가게 될 것이다' 그러나 당시 과학자들은 이론적인 것일 뿐, 그런 별이 실재하지는 않을 거라 생각하고 무시했습니다. 이러한 ‘검은 별’ 개념은 19세기 이전까지도 거의 무시되었는데, 그때가지 빛의 파동설이 우세했기 때문에 질량이 없는 파동인 빛이 중력의 영향을 받을 것이라고는 생각하기 힘들었기 때문입니다. 블랙홀 등장, 백조자리 X-1 그로부터 130년이 훌쩍 지난 1916년, 아인슈타인이 우주를 기술하는 뉴턴 역학을 대체하여 시간과 공간이 하나로 얽혀 있음을 보인 일반 상대성 이론을 발표한 직후, 검은 별 개념은 새로운 활력을 얻어 재등장했습니다. 일반 상대성 이론은 중력을 구부러진 시공간으로 간주하며, 질량을 가진 천체는 주변 시공간을 휘게 만든다는 이론입니다. 독일의 카를 슈바르츠실트가 아인슈타인의 중력장 방정식을 별에 적용해서 방정식의 해를 구했습니다. 그 결과, 별이 일정한 반지름 이하로 압축되면 빛마저 탈출할 수 없는 강한 중력이 생기게 되고, 그 중심에는 모든 물리법칙이 통하지 않는 특이점이 나타난다는 것을 알았습니다. 이것을 '슈바르츠실트 반지름'이라고 부릅니다. 이는 어떤 물체가 블랙홀이 되려면 얼마만한 반지름까지 압축되어야 하는가를 나타내는 반지름 한계치입니다. 이에 대해 아인슈타인은 “슈바르츠실트 반지름은 수학적 해석일 뿐, 실재하지 않는다는 것을 내 연구는 보여준다”면서 인정하지 않았습니다. 그러나 그 뒤 핵물리학이 발전하여 충분한 질량을 지닌 천체가 자체 중력으로 붕괴한다면 블랙홀이 될 수 있다는 예측을 내놓았고, 이 예측은 결국 강력한 망원경으로 무장한 천문학자들에 의해 관측으로 입증되었습니다. 1963년 미국 팔로마산 천문대는 심우주에서 유독 밝게 빛나는 천체를 발견했는데, 그것이 검은 별의 에너지로 형성된 퀘이사임을 확인했습니다. 오로지 상상 속에서만 존재하던 검은 별이 2세기 만에 마침내 실마리를 드러낸 것입니다. 사실 이전에는 ‘블랙홀’이란 이름조차 없었습니다. 대신 ‘검은 별’, ‘얼어붙은 별’, ‘붕괴한 별’ 등 이상한 이름으로 불려왔죠. ‘블랙홀’이란 용어를 최초로 쓴 사람은 미국 물리학자 존 휠러로, 1967년에야 처음으로 일반에 소개되었으며, 블랙홀의 실체가 발견된 것은 1971년이었습니다. 그 존재가 예측된 지 거의 200년이 지나서야 이름을 얻고 실체가 발견된 셈입니다. 1971년 미 항공우주국(NASA)의 X-선 관측위성 우후루는 블랙홀 후보로 백조자리 X-1을 발견했습니다. 강력한 X-선을 방출하는 이것이 과연 블랙홀인가를 놓고 이론이 분분했는데, 급기야는 과학자들 사이에 내기가 붙었습니다. 1974년 스티븐 호킹과 킵 손 사이에 벌어진 내기에서 호킹은 백조자리 X-1이 블랙홀이 아니라는 데에 걸었고, 킵 손 교수는 그 반대에 걸었습니다. 지는 쪽이 성인잡지 ‘펜트하우스’ 1년 정기 구독권을 주기로 했죠. 1990년 관측자료에서 특이점의 존재가 입증되자 호킹은 내기에 졌음을 인정하고 잡지 구독권을 킵 손에게 보냈는데, 그 일로 킵 손 부인에게 엄청 원성을 샀다고 합니다. 2005년에는 우리은하 중심에서도 블랙홀이 발견되었는데, 최신 관측자료에 의하면 전파원 궁수자리 A*가 태양 질량의 430만 배인 초대질량 블랙홀임이 밝혀졌습니다. 영화 ‘인터스텔라’ 제작에 자문역으로 참여하기도 했던 킵 손은 나중에 블랙홀 존재를 결정적으로 입증한 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소)의 블랙홀 중력파 검출로 노벨 물리학상을 받았습니다. 블랙홀 연구에 큰 업적을 남긴 호킹은 노벨상을 받지 못해 안타깝게도 킵 손에게 두 번이나 패배한 형국이 되었습니다.블랙홀 존재, 어떻게 알 수 있나? 블랙홀은 엄청난 질량을 갖고 있지만 덩치는 아주 작습니다. 그만큼 물질밀도가 극도로 높다는 뜻이죠. 예컨대 태양이 블랙홀이 되려면 얼마나 밀도가 높아야 할까요? 슈바르츠실트 반지름의 해 공식으로 구해보면, 70만㎞인 반지름이 3㎞까지 축소되어야 하며, 밀도는 자그마치 1cm^3에 200억 톤의 질량이 됩니다. 각설탕 하나 크기가 그만한 무게가 나간다는 얘기죠. 지구가 블랙홀이 되려면 반지름이 우리 손톱 정도인 0.9cm로 작아져야 합니다. 이처럼 초고밀도의 블랙홀은 중력이 극강이어서 어떤 것도 블랙홀을 탈출할 수가 없습니다. 지구 탈출속도는 초속 11.2㎞이며, 빛의 초속은 30만㎞입니다. 블랙홀의 중력이 너무나 강해 탈출속도가 30만㎞를 넘기 때문에 빛도 여기서 탈출할 수가 없는 거죠. 따라서 우리는 블랙홀을 볼 수가 없습니다. 그런데 과학자들은 블랙홀의 존재를 확인할 수가 있습니다. 어떻게? 블랙홀이 주변의 가스와 먼지를 강력히 빨아들일 때 방출하는 X-선 복사로 그 존재를 탐색할 수 있습니다. 우리은하 중심부에 있는 초대질량 블랙홀은 두터운 먼지와 가스로 뒤덮여 있어 X-선 방출을 가로막고 있습니다. 물질이 블랙홀로 빨려들어갈 때 블랙홀의 사건 지평선 입구에서 안으로 들어가지 않고 스쳐지나는 경우도 있습니다. 블랙홀이 직접 보이지는 않지만, 물질이 함입될 때 발생하는 강력한 제트 분출은 아주 먼 거리에서도 볼 있습니다. 1958년에 미국 물리학자 데이비드 핀켈스타인이 블랙홀의 ‘사건 지평선’ 개념을 처음으로 선보였습니다. 사건 지평선이란 외부에서는 물질이나 빛이 자유롭게 안쪽으로 들어갈 수 있지만, 내부에서는 블랙홀의 중력에 대한 탈출속도가 빛의 속도보다 커서 원래의 곳으로 되돌아갈 수 없는 경계를 말합니다. 말하자면 블랙홀의 일방통행 구간의 시작점이죠. 어떤 물체가 사건의 지평선을 넘어갈 경우, 그 물체에게는 파멸적 영향이 가해지겠지만, 바깥 관찰자에게는 속도가 점점 느려져 그 경계에 영원히 닿지 않는 것처럼 보입니다. 블랙홀은 특이점과 안팎의 사건 지평선으로 구성됩니다. 특이점이란 블랙홀 중심에 중력의 고유 세기가 무한대로 발산하는 시공간의 영역으로, 여기서는 물리법칙이 성립되지 않습니다. 즉, 사건의 인과적 관계가 보장되지 않는다는 뜻이죠. 이 특이점을 둘러싸고 있는 것이 안팎의 사건 지평선으로, 바깥 사건 지평선은 물질이 탈출이 가능한 경계이지만, 안쪽의 사건 지평선은 어떤 물질이라도 탈출이 불가능한 경계입니다. 블랙홀, 화이트홀, 웜홀 1964년, 이론 물리학자 존 휠러가 최초로 ‘블랙홀’이라는 단어를 대중에게 선보인 데 이어 1965년에는 러시아의 이론 천체물리학자 이고르 노비코프가 블랙홀의 반대 개념인 ‘화이트홀’이라는 용어를 만들었습니다. 만약 블랙홀이 모든 것을 집어삼킨다면 언젠가 우주공간으로 토해낼 수 있는 구멍도 필요하지 않겠는가 하는 것이 이 화이트홀 가설의 근거입니다. 말하자면, 블랙홀은 입구가 되고 화이트홀은 출구가 되는 셈이죠. 이렇게 블랙홀과 화이트홀을 연결하는 우주 시공간의 구멍을 웜홀(벌레구멍)이라 합니다. 말하자면 두 시공간을 잇는 좁은 통로로, 우주의 지름길이라 할 수 있습니다. 웜홀을 지나 성간여행이나 은하 간 여행을 할 때, 훨씬 짧은 시간 안에 우주의 한쪽에서 다른 쪽으로 도달할 수 있다는 거죠. 웜홀은 벌레가 사과 표면의 한쪽에서 다른 쪽으로 이동할 때 이미 파먹은 구멍으로 가면 더 빨리 간다는 점에 착안하여 이름지어진 거죠. 하지만 화이트홀의 존재가 증명된 바 없으며, 블랙홀의 기조력 때문에 진입하는 모든 물체가 파괴되어서 웜홀을 통한 여행은 수학적으로만 가능할 뿐입니다. 그래서 스티븐 호킹도 웜홀 여행이라면 사양하고 싶다고 말한 적이 있습니다. 어쨌든 블랙홀의 현관 안으로 들어갔던 물질이 다른 우주의 시공간으로 다시 나타난다는 아이디어는 그다지 놀랄 만한 것은 아니지만, 여기에서 무수한 공상과학 스토리가 탄생했습니다. ‘닥터 후(Doctor Who)’, ‘스타게이트(Stargate)’, ‘프린지(Fringe)’ 등 끝이 없을 정도죠. 이런 얘기들은 하나같이 등장인물들이 우리 우주와 다른 우주 또는 평행우주를 여행한다는 줄거리로 되어 있습니다. 그러한 우주는 수학적으로 성립되는 가공일 뿐으로, 그 존재에 대한 증거는 아직까지 하나도 밝혀진 것이 없습니다. ​그러나 어떤 의미에서 시간여행이 현실적으로 불가능하다는 얘기는 아닙니다. 만약 우리가 엄청난 속도로 여행하거나, 또는 블랙홀 안으로 떨어진다면 외부 관측자의 눈에는 시간의 흐름이 아주 느리게 보일 것입니다. 이것을 중력적 시간지연이라 합니다. 이 효과에 의해 블랙홀로 낙하하는 물체는 사건의 지평선에 가까워질수록 점점 느려지는 것처럼 보이고, 사건의 지평선에 닿기까지 걸리는 시간은 무한대가 됩니다. 즉 사건의 지평선에 닿는 것이 외부에서는 관찰될 수 없습니다. 외부의 고정된 관찰자가 보면 이 물체의 모든 과정은 느려지는 것처럼 보이기 때문에, 물체에서 방출되는 빛도 점점 파장이 길어지고 어두워져서 결국 보이지 않게 됩니다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면, 빠르게 운동하는 시계의 시간은 느리게 갑니다. 2014년 영화 ‘인터스텔라’는 블랙홀 근처에서 일어나는 이러한 현상을 보여주었죠. 우주 비행사 쿠퍼(매튜 맥커너히)가 시간여행을 할 수 있었던 것은 그 때문입니다. 블랙홀의 사건 지평선 안에는 실제로 어떤 것이 있을까란 문제는 여전히 뜨거운 논쟁거리가 되고 있습니다. 블랙홀 내부를 이해하기 위해 끈이론, 양자 중력이론, 고리 양자중력, 거품 양자 등등 현대 물리학의 거의 모든 이론들이 참여하고 있습니다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

블랙홀이 어둠 속에서 마침내 모습을 드러냈다. 그 존재가 예견된 지 1세기가 넘도록 모습을 드러내지 않고 있던 우주의 괴물 블랙홀이 역사상 최초로 인류의 시야에 잡혔다. 극한의 중력으로 빛마저 탈출할 수 없는 시공의 구멍은 이로써 그 기괴한 정체를 서서히 드러낼 것으로 보인다. “우리는 볼 수 없다고 생각하던 것을 보았다”고 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학 센터의 셰퍼드 도엘레만 박사가 10일(현지시간) 워싱턴 DC의 내셔널프레스클럽에서 열린 기자회견에서 말했다. 도엘레만 박사는 역사적인 블랙홀 촬영에 성공한 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 프로젝트를 총괄하고 있다. 이날 공개된 4개의 이미지는 M87 타원은하 중심에 숨어 있는 블랙홀의 윤곽을 잡아낸 것이다. 이어 “그 이미지는 자체만으로도 충분히 충격적이지만, 더 중요한 것은 후속 연구에서 더욱더 놀라운 결과들이 도출될 것이란 점”이라고 덧붙였다. 이번에 최초로 이미지를 잡아낸 블랙홀은 지구에서 5500만 광년 거리에 있는 처녀자리 은하단에 속한 M87이란 타원은하의 초대질량 블랙홀로, 태양 질량의 65억 배, 지름은 160억㎞에 달한다. EHT 프로젝트는 약 20년 동안 200여 명의 넘는 다국적 과학자들이 참여한 컨소시엄으로, 지난 수년간 미국 국립과학재단 및 전 세계의 많은 기관들로부터 기금을 지원받아왔다. 이 프로젝트의 이름, 사건지평선이란 블랙홀의 유명한 경계선을 일컫는 것이다. 이 선 안으로 떨어지면 블랙홀의 극한 중력에 붙잡혀 빛마저 빠져나올 수 없다는 반환 불가의 경계선이다. 이것에 사건 지평선이란 멋진 이름을 붙인 사람은 미국 물리학자 존 휠러로 알려져 있다. 사실 초기에는 ‘블랙홀’이란 이름조차 없었으며, 대신 ‘검은 별’, ‘얼어붙은 별’, ‘붕괴한 별’ 등 이상한 이름으로 불려왔다. '블랙홀'이란 용어를 최초로 쓴 사람 역시 존 휠러로, 1967년에야 처음으로 일반에 소개되었으며, 블랙홀의 실체가 발견된 것은 1971년이었다. ​ ​어쨌든 빛마저도 탈출할 수 없는 블랙홀은 우리가 눈으로 볼 수도 없고 내부를 촬영하는 것도 불가능하다. 그래서 EHT는 블랙홀의 어두운 실루엣을 추적하여 사건 수평선을 이미지화한다. 연구진은 EHT로 블랙홀의 그림자를 먼저 관찰하고, 슈퍼컴퓨터를 이용해 원본 데이터를 최종 영상으로 변환했다. 이후 독일 막스플랑크 전파천문학연구소 등에 위치한 슈퍼컴퓨터를 이용해 EHT의 원본 데이터를 역추적했다. 그 결과 연구진은 M87 블랙홀의 그림자가 약 400억㎞이며, 블랙홀의 크기(지름)는 그림자에 비해 약 40% 정도인 것으로 측정했다. 애리조나 대학의 천문학 부교수로 이 프로젝트에 참여하고 있는 댄 마로네는 스페이스닷컴과의 인터뷰에서 "우리는 잃어버린 광자(빛)를 찾아냈다"고 말했다. 이 프로젝트는 그 동안 두 개의 블랙홀, 즉 태양 질량의 약 65억 배인 M87 거대 블랙홀과 궁수자리 A*로 알려진 우리은하의 중심 블랙홀을 면밀히 조사했다. 우리은하 블랙홀 역시 ​​거대 질량이지만 M87의 블랙홀과 비교하면 간난아기에 불과한 430 만 배 태양 질량에 지나지 않는다. 이 두 대상은 모두 지구로부터의 엄청난 거리에 있다. 궁수자리 A*는 우리로부터 약 26,000광년 떨어져 있으며, M87은 5350만 광년 떨어져 있다. 궁수자리 A*의 사건지평선은 "너무나 작아 우리가 보기에는 달 표면에 놓인 오렌지를 보는 거나 뉴욕시에서 로스앤젤레스 가판대의 신문을 읽는 거나 비슷하다" 도엘레만은 비유한다. 따라서 지구상에 있는 어떤 망원경으로도 관측이 불가능하다는 얘기다. 여기서 지구 크기의 망원경 제작이라는 아이디어가 나타났다. EHT 연구진은 미국 애리조나, 스페인, 멕시코, 남극 대륙 등 세계 곳곳의 8개 전파망원경을 연결, 지구 규모의 가상 망원경을 구성해 2017년 4월 총 9일간 M87을 관측, 이런 성과를 냈다. 그렇다면 이 같은 최초의 블랙홀 이미지가 지닌 의미는 무엇일가? EHT 팀원들과 외부 과학자들은 이번 결과는 아인슈타인의 일반상대성이론을 궁극적으로 증명하는 것으로, 과학사에 한 획을 그은 사건이라는 데 의견 일치를 보고 있다. 마로네 박사는 1968년 12월 아폴로 8호 우주 비행사 빌 앤더스가 찍은 유명한 사진 '지구 해돋이'가 인류에게 우주 속에 떠 있는 연약한 지구의 모습을 보여줌으로써 환경운동에 박차를 가한 사례를 인용하면서, 블랙홀 이미지는 우주에서 우리 자신과 우리의 위치에 대해 생각하는 방식을 바꿀 수 있다고 강조한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com